摘要：根據(jù)土層錨桿的組成及構造，以及其構造要求，分析了對常見土層錨桿的施工過程及工藝要點，總結得出土層錨桿是在邊坡治理工程中運用最多的結構，其是具有受拉承載能力大，形式簡單，受力明確，施工方便等特點進行了一番的見解。
前言
邊坡治理工程中，運用最廣的要屬土層錨桿支護結構了，它與鋼筋混凝土擋板結合起來，更能發(fā)揮錨桿受拉承載力高的優(yōu)勢，保證自然邊坡和開挖后邊坡的穩(wěn)定性。
一、土層錨桿的優(yōu)點
土層錨桿是先在土層中斜向成孔，待埋人錨桿(錨索)后灌注水泥漿(或水泥砂漿)，依靠錨固體與土體之間的摩擦力、拉桿與錨固體的摩擦力以及拉桿強度共同作用來承受作用于支護結構上的荷載。它具有以下幾個方面的優(yōu)點：
1)施工作業(yè)不需要太大的場地，適用于各種地形；施工工序簡單，技術含量較其他結構簡單，工人易于操作；工期比較短；
2)由錨桿代替內支撐，降低工程造價；錨桿的設計拉力可通過抗拔試驗確定，安全度較高；可對錨桿施加預應力，控制后期側向位移。
二、錨桿的組成及構造
1．錨頭
錨頭是構筑物與拉桿的連接部分，為了保證能夠安全地將來自構筑物的拉力傳遞給拉桿，一方面必須保證構件本身要有足夠的強度，另一方面又必須保證將集中的力分散開，傳遞給不同的錨桿。為此，錨桿頭部可分為臺座、承壓板和緊固器3部分。
2．拉桿
拉桿依靠抗拔力承受作用于支護結構上的側向壓力，是錨桿的中心受拉部分。它的全長應包括有效錨固長度部分和非錨固長度部分。
3.錨固體
錨固體是錨桿尾端的錨固部分，通過錨固體與土之間的相互作用，將力傳遞給穩(wěn)定地層，它所提供的錨固力是保證支護結構穩(wěn)定——邊坡穩(wěn)定的關鍵。
三、土層錨桿的構造
1．層數(shù)確定
錨桿的層數(shù)取決于支護結構的截面和其所承受的荷載，并要考慮開挖后未施工錨桿時支護結構所能承受的最大彎矩?？紤]到施工的方便，上下排錨桿的間距不宜小于2．5m。為了保證最上排錨桿的覆土厚度，不致造成土體隆起，使錨桿的向上垂直分力小于上覆土體的重量，一般要求不宜小于4m～5m。
2.水平間距的確定
錨桿的水平間距取決于支護結構承受的荷載和每根錨桿所能承受的拉力。在支護結構荷載一定的情況下，水平間距越大，每根錨桿所承受的拉力越大。另外，水平間距過小也會造成錨桿間的相互影響，降低單根錨桿承載能力的發(fā)揮。一般要求錨桿的水平間距最好不小于2m。
3．傾角的確定
傾角不同，錨桿在水平和垂直方向的分力大小也就不同。在錨桿的分力中，水平分力是有效分力，垂直分力不但無效而且還增加支護結構底部的壓力，當支護結構底部土質不好時很不利。因此，從這點出發(fā)傾角是越小越好。但實際工程中，我們還要考慮錨桿要位于土質情況好的土層中，另外還要避開相鄰錨桿和原有土層中的構筑物和管線等，以及鉆孔和灌漿的方便，錨桿的傾角一般不宜小于12．5°，也不宜大于45°，設計時按照經驗取15°～35°。
四、錨桿施工思路
常見土層錨桿的施工包括以下幾個工序：鉆孔、安放拉桿、灌注、養(yǎng)護、肋柱及擋板鋼筋綁扎、錨頭固定、支模、混凝土澆筑、養(yǎng)護、拆模。對于后期需施加預應力的錨桿，還要根據(jù)具體的設計要求安排張拉的準確時間。
1．鉆孔
1)清水循環(huán)鉆進成孔法。這種方法在實際工程中運用最廣，軟硬土層都能適用，但需要有配套的排水循環(huán)系統(tǒng)。有些施工單位為了方便，在現(xiàn)場只設置排水系統(tǒng)，沒有設置重復利用水系統(tǒng)裝置。在軟黏土成孔時，如果不用跟管鉆進，應在鉆孔孔口處放入1m～2m．的護壁套管，以保證孔口處土層不坍塌。
2)螺旋鉆孔干作業(yè)法。該法適用于無地下水條件的黏土、粉質黏土、密實性和穩(wěn)定性都較好的砂土等地層。
2.安放拉桿
土層錨桿用的拉桿，常用的有粗鋼筋、鋼絲束和鋼絞線，也有采用無縫鋼管作為拉桿的。承載能力要求較小時，多用粗鋼筋；承載能力要求較大時，多用鋼絞線。
1) 鋼筋拉桿由單根或數(shù)根粗鋼筋組合而成，如果是數(shù)根鋼筋則需用綁扎或電焊連成一體。為了使拉桿鋼筋安置在鉆孔的中心以便插人，另外為了增加錨固段拉桿與錨固體的握裹力，應在拉桿表面設置定位器，每隔1．5m～2．0m設置一個。鋼筋拉桿的定位器用細鋼筋制作，外徑宜小于鉆孔直徑1cm。
2)鋼絲束拉桿的柔性較好，安放方便，它的自由段需理順扎緊，并要進行防腐處理。也可以將鋼絲束拉桿的自由段插入特制護管內，護管與孔壁間的空隙可與錨固段同時澆筑。鋼絲束拉桿的錨固段需用撐筋環(huán)，將外層鋼絲綁扎在環(huán)上，增加鋼絲束與砂漿接觸面積，增強粘結力。
3.灌漿
灌漿是土層錨桿施工過程中重要的工序。灌漿的漿液為水泥砂漿或水泥凈漿。
1)材料。
a．優(yōu)先選用425號普通硅酸鹽水泥，標號不得低于325號；
b．采用堅硬耐久的中粗砂，細度模數(shù)宜大于2．5，含水率
控制在5％～7％，含泥量不得大于2％；
C．采用強度較高的碎石或
卵石，抗壓強度大于50MAP，粒徑不宜大于15mm；
d．選用符合
要求的外加劑；
e．灰砂比為1：1～1：0．5，砂率宜為45％～55％，水
灰比宜為0．4～0．5。
2)施工工藝。灌漿的方法分為一次灌漿和二次灌漿。
a．一次灌漿只用一根注漿管，一般采用仍30m的膠皮管，一端與壓漿泵相連，另一端與拉桿同時送入鉆孔內，距孔底50cm即可。在確定鉆孔內的漿液是否灌滿時，可根據(jù)從孔口流出來的漿液濃度與攪拌的漿液濃度是否相同來判斷。對于壓力灌漿錨桿，待漿液流出孔口時，將孔口用黏土封堵，嚴密搗實，再用用2Mpa～4MPa的壓力進行補灌，穩(wěn)壓數(shù)分鐘后再停止。
b．二次灌漿法適用于壓力灌漿錨桿，要用兩根注漿管，其管端距離錨桿末端50cm左右，管端出口需用膠布塞住，以防止土進入管中。
4．張拉與鎖定
灌注完成后，須養(yǎng)護7d～8d，當砂漿的強度能達到70％～80％時，才可以進行張拉。另外只能對有預應力要求的錨桿才能進行張拉。張拉應力一般為設計錨固力的75％～80％。
1)張拉宜采用“跳張法”，即隔二拉一；
2)錨桿正式張拉前，應取設計拉力的10％～20％，對錨桿預張拉1次～2次，使各部位接觸緊密；
3)正式張拉應分級加載，每級加載后維持3min，并記錄伸長值，直到設計錨固力的80％；最后一級荷載應維持5min．并記錄伸長值；
4)錨桿預應力沒有明顯損失時，可鎖住錨桿；如果鎖定后發(fā)現(xiàn)有明顯應力損失，應重新進行張拉。
五、結語
綜上所述，土層錨桿的運用最重要的是要決定好它的適用范圍，不僅能滿足使用功能要求，也能給建設單位節(jié)約大筆工程造價。在工程中也發(fā)生過許多事故：比如錨桿在施加預應力時即被拉出，施工過程發(fā)生坍塌錨桿外露，后期使用時發(fā)現(xiàn)錨桿產生過大變形等，所以在今后的工程中，我們還需總結更多的技術和施工經驗，將風險減到最小，防止造成重大的安全事故，帶來巨大的經濟損失。
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